Sensor de detección infrarroja

Tipos de sensores de detección infrarroja

Un sensor de detección infrarroja tiene varios tipos que funcionan de diferentes maneras para detectar la radiación infrarroja. La incidencia de la radiación infrarroja, que puede provenir del cuerpo humano, indica que hay algo de calor presente, y estos sensores se utilizan comúnmente para medir estos niveles.

• Sensores infrarrojos activos:

  Los sensores infrarrojos activos producen radiación infrarroja (IR), que luego detecta el sistema del sensor. La radiación infrarroja puede ser infrarroja cercana o infrarroja lejana, dependiendo del tipo de radiación producida. Si la radiación producida por el sensor se combina con cualquier cuerpo u objeto cercano, el sensor puede detectarlo y crear una alarma.

• Sensores infrarrojos pasivos:

  Un sensor infrarrojo pasivo (PIR) funciona de manera diferente a los sensores infrarrojos activos porque no produce ninguna radiación infrarroja. En cambio, solo detecta la radiación infrarroja producida por los cuerpos humanos y otros objetos. Los sensores se colocan en áreas donde pueden detectar si una persona pasa. Se utilizan comúnmente en sistemas de iluminación y calefacción en edificios. También pueden utilizarse para sistemas de alarma de seguridad; cuando detectan movimiento, activan una alarma.

• Fotodetectores infrarrojos de pozo cuántico (QWIP):

  Los detectores QWIP tienen capacidades de detección infrarroja. Son sensores IR basados en semiconductores que utilizan pozos cuánticos para detectar la radiación del espectro infrarrojo. Los detectores son sensibles a la IR de onda larga. Funcionan bien en condiciones de temperatura ambiente. Al enfocarse en la temperatura de la atmósfera circundante, los QWIP pueden detectar objetos o personas a distancia y, por lo tanto, se utilizan comúnmente en sistemas de defensa, seguridad y vigilancia.

• Microbolómetro:

  Un microbolómetro es otro tipo de sensor de detección IR que se utiliza para detectar la temperatura o la radiación térmica. Consiste en un elemento pequeño y sensible al calor hecho de un material como silicio amorfo. El microbolómetro detecta los cambios en la temperatura a la que está expuesto y, por lo tanto, puede ayudar a identificar la presencia de personas u objetos cercanos.

• Sensores de antimoniuro de indio (InSb):

  Los sensores InSb son sensores infrarrojos hechos de material semiconductor que son sensibles a la IR de onda media y onda larga. Pueden detectar incluso niveles mínimos de radiación infrarroja y, a menudo, se utilizan en termografía médica, análisis de gases y control de procesos industriales.

Función y características del sensor de detección infrarroja

La función de un sensor de detección infrarroja es detectar el movimiento detectando cambios en la radiación infrarroja. Sus características incluyen sensibilidad, rango, tiempo de respuesta, estabilidad y confiabilidad.

• Sensibilidad: La sensibilidad es una característica importante de los sensores infrarrojos porque el sensor debe ser lo suficientemente sensible para detectar cambios en la radiación infrarroja causados por el movimiento, y demasiada sensibilidad puede hacer que el sensor responda a cambios menores en la temperatura.
• Rango: El rango de los sensores de detección infrarroja depende del tipo de sensor. Por ejemplo, un sensor infrarrojo pasivo solo puede detectar objetos dentro de los 10 metros, mientras que un sensor activo puede detectar objetos a 100 metros de distancia.
• Tiempo de respuesta: Los sensores de detección infrarroja no tienen un tiempo de respuesta fijo porque el tiempo de respuesta depende del entorno circundante. El sensor debe responder rápidamente para detener el peligro.
• Estabilidad: Los sensores infrarrojos no deben verse afectados por la temperatura, la humedad, la presión atmosférica o la interferencia electromagnética.
• Confiabilidad: Este sensor debe funcionar de forma constante y confiable.

Usos de los sensores de detección infrarroja

Los detectores infrarrojos tienen muchos usos en aplicaciones comerciales e industriales, seguridad y defensa, y monitoreo ambiental y atención médica. Algunas aplicaciones clave de los sensores infrarrojos son:

• Aplicaciones de seguridad y defensa:

  La resistencia de los sensores infrarrojos los convierte en una parte esencial de las medidas de seguridad. Se utilizan para detectar armas ocultas, verificar si las personas intentan ingresar a áreas restringidas, ver si se están produciendo cruces ilegales de fronteras y controlar la temperatura de infraestructuras críticas para prevenir incendios o sabotajes. Los sensores infrarrojos también pueden detectar armas sigilosas porque los sensores pueden ver las armas incluso en condiciones de baja visibilidad.

• Aplicaciones de monitoreo ambiental:

  Los sensores infrarrojos son esenciales en el monitoreo y la protección ambiental. Ayudan a monitorear las emisiones de fuentes industriales y controlar la calidad del aire al inducir alarmas si los niveles de gases aumentan. Los sensores también pueden rastrear la concentración y el movimiento de materiales peligrosos si se produce un derrame o una fuga. Los sensores infrarrojos pueden monitorear las temperaturas ambientales y ayudar con el monitoreo y la conservación de la vida silvestre.

• Aplicaciones de atención médica:

  En aplicaciones de atención médica, los sensores infrarrojos se utilizan para detectar de forma no invasiva la temperatura, el pulso y los niveles de oxígeno en sangre de una persona. Los sensores infrarrojos han reemplazado a los termómetros porque proporcionan resultados precisos y rápidos al detectar si la temperatura corporal de una persona refleja el calor infrarrojo. Si los sensores detectan un aumento de temperatura, avisan al personal para que tome las medidas adecuadas. El sensor también puede tomar lecturas de la punta del dedo de forma rápida y sencilla.

Cómo elegir un sensor de detección infrarroja

Al elegir sensores de detección infrarroja, se deben tener en cuenta factores como las aplicaciones previstas, el tipo de sensor, las condiciones ambientales, la sensibilidad y el tiempo de respuesta, el alcance y la cobertura, la fuente de alimentación, el tamaño y la instalación, y la salida y la compatibilidad.

Para empezar, los compradores empresariales deben considerar la aplicación prevista para la que quieren utilizar el sensor, ya que diferentes aplicaciones requieren diferentes niveles de rendimiento. Por ejemplo, si una persona necesita un sensor para un entorno industrial de mucho tráfico, necesitará un sensor robusto con excelente sensibilidad y tiempo de respuesta.

Lo siguiente es investigar y aprender sobre los diversos tipos y tecnologías de sensores de detección infrarroja disponibles. Los sensores basados en la detección IR activa emiten y detectan sus propias señales infrarrojas, mientras que los basados en la detección IR pasiva se basan en detectar la radiación infrarroja de objetos con diferentes niveles de temperatura. Esto puede incluir la temperatura del cuerpo humano.

Las condiciones ambientales, como la temperatura, el polvo, la humedad, la precipitación y otras condiciones ambientales, pueden afectar el rendimiento del sensor, por lo que es importante tenerlo en cuenta. Además, se debe considerar la sensibilidad y el tiempo de respuesta del sensor de detección infrarroja. Los compradores empresariales deben seleccionar un sensor con sensibilidad ajustable adecuada para el entorno en el que se instalaría.

Lo siguiente es elegir un sensor con un rango y una cobertura adecuados. Los compradores deben tener en cuenta que el rango y la cobertura de los sensores IR dependen de factores como la línea de visión, la sensibilidad y las condiciones atmosféricas. Los compradores también deben asegurarse de que el sensor tenga un rango de detección más largo y una buena cobertura si el área que se va a monitorear es más grande que eso. Es posible que sea necesario utilizar varios sensores en un área más compleja.

La fuente de alimentación es otro factor a considerar. Los sensores con una amplia gama de opciones de fuente de alimentación son generalmente más flexibles. Además, los compradores deben buscar sensores más compactos que puedan instalarse y moverse más fácilmente. Esto suele ser aplicable a los sensores que tienen un tamaño pequeño y son portátiles.

Finalmente, considerar la salida y la compatibilidad es muy importante, ya que ayuda a garantizar que el sensor sea compatible con los sistemas existentes y que los datos estén en un formato que se pueda entender y utilizar fácilmente.

Sensor de detección infrarroja Q&A

P1: ¿Cuáles son algunas limitaciones de la tecnología de sensores infrarrojos?

A1: Algunos desafíos para la adopción generalizada de sensores infrarrojos incluyen las limitaciones de la tecnología de los sensores, como los sensores IR de longitud de onda extendida, que requieren refrigeración para la sensibilidad y tardan más en detectar gases. Los sistemas de vigilancia y seguridad IR necesitan una línea de visión clara. Los factores ambientales como la neblina, la lluvia, la nieve y la niebla pueden interferir con los rayos láser del sensor.

P2: ¿Cómo se utiliza la radiación infrarroja?

A2: La radiación infrarroja tiene varios usos, incluido el equipo de visión nocturna que se basa en sensores infrarrojos para detectar el calor del cuerpo humano. La medición de la temperatura es otra aplicación infrarroja común. Los termómetros infrarrojos toman lecturas de temperatura de la piel de forma rápida y no invasiva.

P3: ¿Qué materiales se pueden detectar utilizando sensores infrarrojos?

A3: Un sensor de llama infrarroja puede detectar diferentes materiales, como gasolina, alcohol, acetona, combustible diésel, propano, gas natural, queroseno, solventes, carbón, almidón, adhesivos y plásticos.

P4: ¿Qué factores afectan el rendimiento de los sensores IR?

A4: La efectividad del sensor IR depende de las condiciones ambientales del área donde se implementa. La dirección y la velocidad del viento afectan la dispersión de los gases. Los factores climatológicos como la humedad, la temperatura y la presión impactan el vuelo y el comportamiento de las partículas de gas. La interferencia de fondo de concentraciones de gas similares se puede superar utilizando métodos de detección diferencial o sensores multi-espectrales.